题目内容
M、X、Y、Z、W是元素周期表前四周期中常见的元素，其相关信息如表：
（1）基态W原子的价电子排布图是 ．
（2）与Y单质互为等电子体的物质的化学式 ， （分子、离子各一个）．
（3）用价层电子对互斥理论推测XZ32-的空间构型是 ，Y的氢化物Y2H4分子中Y原子轨道杂化类型是 ．Y2H4在一定条件下可与Y2Z4发生反应生成Y单质，若反应中有8molY-H键断裂，则形成的π键为 mol．
（4）人造立方MY的硬度仅次于金刚石而远远高于其他材料，因此它与金刚石统称为超硬材料．立方MY晶胞如图所示，试分析：
①该晶体的类型为 晶体．
②晶体中每个Y原子同时吸引 个M原子．
③设该晶体的摩尔质量为M g?mol-1，晶体的密度为ρ g?cm-3，阿伏加德罗常数的值为NA，则晶体中两个距离最近的M原子之间的距离为 cm．
| 元素 | 相关信息 |
| M | 基态时有5种状态的电子 |
| X | X原子基态时最外层电子数是其内层电子数的2倍 |
| Y | Y原子基态时2p原子轨道上有3个未成对的电子 |
| Z | Z的基态电子最外层电子排布式为：nsnnpn+4 |
| W | 在周期表的第六列 |
（2）与Y单质互为等电子体的物质的化学式
（3）用价层电子对互斥理论推测XZ32-的空间构型是
（4）人造立方MY的硬度仅次于金刚石而远远高于其他材料，因此它与金刚石统称为超硬材料．立方MY晶胞如图所示，试分析：
①该晶体的类型为
②晶体中每个Y原子同时吸引
③设该晶体的摩尔质量为M g?mol-1，晶体的密度为ρ g?cm-3，阿伏加德罗常数的值为NA，则晶体中两个距离最近的M原子之间的距离为
考点：晶胞的计算,原子核外电子排布,判断简单分子或离子的构型,“等电子原理”的应用
专题：原子组成与结构专题,化学键与晶体结构
分析：这几种元素是前四周期元素，M基态时有5种状态的电子，则M为B元素；
X原子基态时最外层电子数是其内层电子数的2倍，最外层电子数不超过8个，则X内层为K层、最外层为L层，则X为C元素；
Y原子基态时2p原子轨道上有3个未成对的电子，则Y为N元素；
Z的基态电子最外层电子排布式为：nsnnpn+4，s能级最多排列2个电子，则Z为O元素；
W在周期表的第六列，且位于前四周期，则Cr元素，
（1）W是Cr元素，Cr原子3d、4s电子为其价电子，根据构造原理书写基态W原子的价电子排布图；
（2）Y单质为N2，等电子体原子个数相等、价电子数相等；
（3）用价层电子对互斥理论确定微粒空间构型、原子杂化方式；
N2H4在一定条件下可与N2O4发生反应生成N2，反应方程式为2N2H4+N2O4=3N2+4H2O，
若反应中有8molN-H键断裂，则有2mol肼参加反应，同时生成3mol氮气，每个氮气分子中含有1个σ键、两个π键，据此计算π键物质的量；
（4）立方BN晶胞如图所示，
①空间网状结构的晶体为原子晶体；
②根据图片知，晶体中每个N原子同时吸引4个B原子；
③该晶胞中B原子个数=8×
+4×
+2×
+1=4，O原子个数为4，根据其密度ρ=
计算其边长，晶体中两个距离最近的M原子之间的距离为边长的
倍．
X原子基态时最外层电子数是其内层电子数的2倍，最外层电子数不超过8个，则X内层为K层、最外层为L层，则X为C元素；
Y原子基态时2p原子轨道上有3个未成对的电子，则Y为N元素；
Z的基态电子最外层电子排布式为：nsnnpn+4，s能级最多排列2个电子，则Z为O元素；
W在周期表的第六列，且位于前四周期，则Cr元素，
（1）W是Cr元素，Cr原子3d、4s电子为其价电子，根据构造原理书写基态W原子的价电子排布图；
（2）Y单质为N2，等电子体原子个数相等、价电子数相等；
（3）用价层电子对互斥理论确定微粒空间构型、原子杂化方式；
N2H4在一定条件下可与N2O4发生反应生成N2，反应方程式为2N2H4+N2O4=3N2+4H2O，
若反应中有8molN-H键断裂，则有2mol肼参加反应，同时生成3mol氮气，每个氮气分子中含有1个σ键、两个π键，据此计算π键物质的量；
（4）立方BN晶胞如图所示，
①空间网状结构的晶体为原子晶体；
②根据图片知，晶体中每个N原子同时吸引4个B原子；
③该晶胞中B原子个数=8×
| 1 |
| 8 |
| 1 |
| 4 |
| 1 |
| 2 |
| m |
| V |
| ||
| 2 |
解答：
解：这几种元素是前四周期元素，M基态时有5种状态的电子，则M为B元素；
X原子基态时最外层电子数是其内层电子数的2倍，最外层电子数不超过8个，则X内层为K层、最外层为L层，则X为C元素；
Y原子基态时2p原子轨道上有3个未成对的电子，则Y为N元素；
Z的基态电子最外层电子排布式为：nsnnpn+4，s能级最多排列2个电子，则Z为O元素；
W在周期表的第六列，且位于前四周期，则Cr元素，
（1）W是Cr元素，Cr原子3d、4s电子为其价电子，根据构造原理知基态Cr原子的价电子排布图为
，
故答案为：；
（2）Y单质为N2，等电子体原子个数相等、价电子数相等，与氮气分子为等电子体的分子如CO、离子如CN-，
故答案为：CO；CN-；
（3）CO32-中C原子价层电子对个数为3且不含孤电子对，为平面三角形结构，Y的氢化物N2H4分子中N原子价层电子对个数是3且不含孤电子对，所以N原子轨道杂化类型是sp2；
N2H4在一定条件下可与N2O4发生反应生成N2，反应方程式为2N2H4+N2O4=3N2+4H2O，
若反应中有8molN-H键断裂，则有2mol肼参加反应，同时生成3mol氮气，每个氮气分子中含有1个σ键、两个π键，所以π键物质的量为6mol，
故答案为：平面三角形；sp2；6；
（4）立方BN晶胞如图所示，
①根据图片知，该物质中原子之间以空间网状结构构成，所以为原子晶体，故答案为：原子；
②根据图片知，晶体中每个N原子同时吸引4个B原子，故答案为：4；
③该晶胞中B原子个数=8×
+4×
+2×
+1=4，O原子个数为4，根据其密度ρ=
=
=
，
得晶胞边长=
=
cm，晶体中两个距离最近的M原子之间的距离为边长的
倍为
cm，
故答案为：
．
X原子基态时最外层电子数是其内层电子数的2倍，最外层电子数不超过8个，则X内层为K层、最外层为L层，则X为C元素；
Y原子基态时2p原子轨道上有3个未成对的电子，则Y为N元素；
Z的基态电子最外层电子排布式为：nsnnpn+4，s能级最多排列2个电子，则Z为O元素；
W在周期表的第六列，且位于前四周期，则Cr元素，
（1）W是Cr元素，Cr原子3d、4s电子为其价电子，根据构造原理知基态Cr原子的价电子排布图为
，故答案为：
；（2）Y单质为N2，等电子体原子个数相等、价电子数相等，与氮气分子为等电子体的分子如CO、离子如CN-，
故答案为：CO；CN-；
（3）CO32-中C原子价层电子对个数为3且不含孤电子对，为平面三角形结构，Y的氢化物N2H4分子中N原子价层电子对个数是3且不含孤电子对，所以N原子轨道杂化类型是sp2；
N2H4在一定条件下可与N2O4发生反应生成N2，反应方程式为2N2H4+N2O4=3N2+4H2O，
若反应中有8molN-H键断裂，则有2mol肼参加反应，同时生成3mol氮气，每个氮气分子中含有1个σ键、两个π键，所以π键物质的量为6mol，
故答案为：平面三角形；sp2；6；
（4）立方BN晶胞如图所示，
①根据图片知，该物质中原子之间以空间网状结构构成，所以为原子晶体，故答案为：原子；
②根据图片知，晶体中每个N原子同时吸引4个B原子，故答案为：4；
③该晶胞中B原子个数=8×
| 1 |
| 8 |
| 1 |
| 4 |
| 1 |
| 2 |
| m |
| V |
| ||
| V |
| 100 |
| NAV |
得晶胞边长=
| 3 |
| ||
| 3 |
| ||
| ||
| 2 |
| 6 |
| ||
故答案为：
| 6 |
| ||
点评：本题考查物质结构和性质，涉及晶胞计算、微粒空间构型判断、原子杂化方式判断、原子核外电子排布等知识点，为高考高频点，知道价层电子对互斥理论的利用，难点是晶胞计算，题目难度中等．
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④用AlCl3溶液鉴别Na2CO3溶液和NaOH溶液．
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③用澄清石灰水鉴别Na2CO3溶液和NaHCO3溶液
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